ピストンスピードと重量による影響

ピストンスピードを勉強します。

回転数÷60×2×83（ストローク）÷1000＝ピストンスピード（ｍ/秒）です。

クルマのエンジンの分析には高校時代の微分積分や物理が必用になりますが私は2年から文科系だったのでそんなのがあったぐらいしか知識がとどまってませんので簡単なものだけ取り出しました。

ところでピストンスピードの基準はどうなのかというと17ｍ/秒が常用の基準みたいです。ただし平均スピードの1.5倍ぐらい最高スピードは速くなります。ピストンがシリンダーの中央部分を通過する際は加速度がついてはるかに速い速度になりますが上死点・下死点で遅くなるので平均スピードは落ちるわけです。
ここでＦ20Ｃ（ＨＯＮＤＡ　Ｓ2000）エンジンと比較してみたいと思います。

ここで私のピストンですがＫ20ＡのＨＯＮＤＡ　インテＲ　Ｖテック用86ｍｍピストン。2000ｃｃ

ＢＰ－ＺＥ改　2000ｃｃ　86×83（ストローク）　ピストン重量　375ｇです。
Ｆ20Ｃ　 　　　2000ｃｃ 85×84　　　　　　　　　ピストン重量　490ｇＧです。



私のエンジンをリミット7600回転にすると

7600÷60×2×83÷1000＝21.02ｍ/秒

Ｓ2000は

9000÷60×2×84÷1000＝25.2ｍ/秒　

最高スピードは41.1ｍ/秒になるＳ2000のピストンは4852Ｇの加速度があり2..37ｔの力が加わるわけです。
ところが私のＫ20Ａピストンは375ｇなので11350回転まで回して同じぐらいの負荷になりますからいかにピストン重量が影響するかということです。
ＨＯＮＤＡ　Ｆ1　のエンジン（1992）はストローク47ｍｍですからピストンスピードは25ｍを超えません。しかもはるかに軽量ですからＦ20Ｃより負荷が少ないわけです。ＨＯＮＤＡがどうしてこんな重いピストンを84ｍｍというストロークで設計したのかその理由はわかりません。

サーキットでよく壊れると噂されるＳ2000のＦ20Ｃエンジンのアキレス腱はＦ1を超えるピストンスピードとこのピストン重量に原因があるのではないでしょうか？


話がどこかに行ってしまいましたが安全マージンを取ってレヴリミットを想定すると7600回転をリミットとして7300回転あたりをシフトポイントにするのが良さそうです。あくまで加速の勢いで軽く7600回転に触れる程度が本来のレブリミットだからです。多くの人がレブリミットを継続できる最高回転数と勘違いしてエンジンブローさせるようです。

以下のＵＲＬにエンジンを物理する資料があります。物理や微分積分が得意な方はご自分で計算してみてください。
http://phys.dip.jp/cars/engine/piston.html

また以下のＵＲＬにピストンスピードの一覧が出てますので興味のある方は確認ください。最近の車は２０ｍ/秒を超えるエンジンが多いですね。

http://greeco-channel.com/car/top100/piston-speed-top100/